Jeżeli bakterie szkodzą innym organizmom, wywołując u nich chorobę to określa się je mianem patogenów. Infekcje bakteryjne (bakteriozy) są jedną z przyczyn zgonów ludzi. Wywołują one choroby takie jak kiła (syfilis), rzeżączka, dur brzuszny, trąd, cholera, dżuma, gruźlica oraz odpowiadają za niektóre zatrucia pokarmowe. Mimo to nie każda bakteria może od razu wywołać infekcję. Wiele bakterii, takich jak Helicobacter pylori występuje u wielu ludzi, ale tylko czasami ta obecność skutkuje chorobą. Mimo to nosiciele tej bakterii muszą uważać, gdyż zwiększa ona szanse na wystąpienie innych problemów zdrowotnych, np. choroby wrzodowej. Poza tym bakterie mogą także atakować rośliny, gdzie sieją wielkie zniszczenia, co jest powodem wielkich strat w rolnictwie. Mogą one wywołać raka bakteryjnego, zarazę ogniową, kanciastą plamistość, guzowatość korzeni. Atakują też zwierzęta, przez co dodatkowo zagrażają rolnictwu, gdyż mogą wywołać choroby zwierząt gospodarskich, takie jak chorobę Johna, mastitis, salmonella czy wąglik.

Każdy gatunek bakterii ma charakterystyczne „spektrum” działania na gospodarza. Gronkowiec lub paciorkowiec może np. spowodować infekcję skóry, zapalenie płuc, zapalenie opon mózgowych, a nawet spowodować sepsę, czyli odpowiedź układu immunologicznego (odpornościowego), o bardzo gwałtownym przebiegu, którego skutkiem jest wstrząs i wazodilatacja (zwiotczenie mięśni wokół naczyń krwionośnych), co prowadzi do śmierci organizmu[136]. Dodatkowo wiele bakterii mogących powodować chorobę ustroju przebywa w jelicie, składając się na jego florę, ale nie wywołując infekcji. Istnieją też mikroorganizmy, które niezmiernie rzadko powodują chorobę lub takie, które rzadko pojawiają się w organizmie, jak riketsje, które są pasożytami wewnętrznymi. Jedną z chorób wywoływanych przez riketsje (riketsjoz), czasem uznawaną za najgroźniejszą z tej grupy, jest tyfus plamisty. Inne gatunki mogą wywoływać tyfus plamisty Gór Skalistych, gorączkę okopową i kilka innych chorób. Wśród chlamydii, gromady bakterii będących pasożytami wewnętrznymi, znajduje się gatunek wywołujący u ludzi jeden z typów zapalenia płuc (Chlamydophila pneumoniae) albo zapalenie układu moczowego. Mogą one w skrajnych przypadkach wywoływać nawet chorobę wieńcową serca[137]. W końcu gatunki takie jak Pseudomonas aeruginosa, Burkholderia cenocepacia i Mycobacterium avium są jedną z przyczyn zakażenia oportunistycznego, wywoływanego przez potencjalnie niegroźne bakterie, mogące jednak zbytnio namnożyć się przy osłabionej odporności, czyli u ludzi dotkniętych immunosupresją lub mukowiscydozą.